Spektralsensoren

Spektralsensoren und Spektrometermodule

Ein Spektralsensor, auch Spektrometermodul genannt, dient zur spektralen Analyse von Licht. Diese Technologie wird unter dem Oberbegriff optische Spektroskopie zusammengefasst. Ein Spektralsensor besteht aus dem [Diodenarray-] Detektor, einem feststehenden Gitter zur Zerlegung des Lichtes und ggf. weiteren optischen Bausteinen, welche in einem kompakten Gehäuse vereint sind. Dank modernster Lichtleitertechnik ist ein flexibler Einbau in das gewünschte Gerätedesign problemlos möglich. Es gibt verschiedene Parameter, welche einen Spektralsensor charakterisieren, wie z.B. der Spektralbereich, die Auflösung, die Empfindlichkeit und auch die Größe des Moduls. Der Spektralbereich geht üblicherweise vom UV [ab ca. 180nm] über den sichtbaren Bereich [VIS] bis ins NIR [bzw. MIR]. Je nach Spektralbereich und Empfindlichkeit werden verschiedene Detektortypen eingesetzt, wie z.B. NMOS [in den Carl Zeiss Varianten MMS, CGS und MCS], CCD [MCS Flex, CGS], CMOS [CGS] für UV VIS und InGaAs [PGS] für NIR Applikationen. Lieferant der eingesetzten Detektorchips ist in den meisten Fällen die Fa. Hamamatsu.

Spektralsensoren Prozess

Die Spektrometermodule von Carl Zeiss sind in Ihrem monolithischen Aufbau besonders kompakt und einfach gehalten. Da keine beweglichen Teile enthalten sind und durch die Verwendung thermisch abgestimmter Bauteile, sind diese Komponenten äußerst robust, langzeitstabil und wartungsfrei. Darüber hinaus sind extrem schnelle Messungen bis in den unteren Millisekunden-Bereich möglich. Daher eignen sich diese Spektralsensoren perfekt für den Einsatz in der rauen Prozessumgebung bzw. in mobilen Anwendungen [z.B. auf Erntemaschinen in der Landwirtschaft]

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Elektronik für Spektralsensoren

tec5 bietet zu den oben beschriebenen Spektralsensoren maßgeschneiderte Betriebselektroniken, welche das detektierte Licht jedes einzelnen Pixels eines Detektor Arrays in ein digitales Signal umwandeln. Über verschiedene Schnittstellen wie USB, Ethernet und PCIe wird das Signal zur Weiterverarbeitung an eine Auswerteeinheit [PC] übergeben. Als neueste Produktlinie steht nun auch eine Embedded Plattform [tecSaaS®-CB] zur Verfügung, welche gänzlich auf einen PC verzichten kann und die Signale intern verarbeitet und direkt an eine Prozessschnittstelle [wie z.B. ModBus/TCP] weitergibt. Alle tec5 Spektrometerelektroniken sind ausgelegt für hohe Dynamik und Signalgenauigkeit, sowie anspruchsvolle Timinganforderungen.

Spektralsensoren OEM Komponenten

tec5 bietet ein umfangreiches Angebot an verschiedenen OEM Komponenten zum Aufbau von Spektrometereinheiten. Das Produktportfolio umfasst die von tec5 entwickelten und gefertigten Elektronikmodule, leistungsstarke Lichtquellen und viele weitere Baugruppen, wie z.B. zur Regelung von Peltier-gekühlten Sensoren. Das Produktprogramm wird abgerundet durch Softwaremodule [SDKs] zur Programmierung von kundenspezifischen Softwarelösungen [z.B. über LabVIEW, C/C++ und C#.net]. oder komplette Applikationslösungen mit Modulen für Chemometrie, Farbmetrik und Schichtdickenbestimmung.

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